高中物理解題手冊資料專題9斜面問題-資料下載頁
2025-04-04 02:39本頁面
【正文】 3 4 t/sθB分析與解答：在第一秒內,小球在斜面上作勻加速度直線運動由qE=mg 得加速度a=2gSinθ 1秒末的速度V1=2gSinθ在第二秒內，小球作勻速園周運動， 由題意知周期為1秒。所以離斜面的最遠距離為 類型六 電磁感應中的斜面問題如圖所示，寬度為L的足夠長的平行金屬導軌MN、PQ的電阻不計，垂直導軌水平放置一質量為m電阻為R的金屬桿CD，整個裝置處于垂直于導軌平面的勻強磁場中，導軌平面與水平面之間的夾角為θ，金屬桿由靜止開始下滑，動摩擦因數(shù)為μ，下滑過程中重力的最大功率為P，求磁感應強度的大?。治雠c解答：金屬桿先加速后勻速運動，設勻速運動的速度為v，此時有最大功率，金屬桿的電動勢為：E=BLv 回路電流 I = 安培力 F = BIL 金屬桿受力平衡，則有：mgsinθ= F + μmgcosθ 重力的最大功率P = mgvsinθ 解得：B = 變式1 一個質量m= kg的正方形金屬框總電阻R= Ω，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（金屬框上邊與AA′重合），自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端（金屬框下邊與BB′重合），設金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應的位移為s，那么v2—s圖象如圖所示，：（1）根據(jù)v2—s圖象所提供的信息，計算出斜面傾角θ和勻強磁場寬度d.（2）勻強磁場的磁感強度多大？金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？（3）現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB′（金屬框下邊與BB′重合）由靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達斜面頂端（金屬框上邊與AA′重合）.試計算恒力F做功的最小值.分析與解答：⑴ s＝0到s＝16 m由公式v2＝2as，∴該段圖線斜率就是線框的加速度。 ∴ a＝ m/s2 根據(jù)牛頓第二定律 mgsinθ＝ma θ= 由圖象可以看出，從線框下邊進磁場到上邊出磁場，線框均做勻速運動。 ∴ Δs=2L=2d=2616=10m, d=L=5m ⑵線框通過磁場時， 由v2s圖可知，s1=16 m v0=0 a1=gsinθ 勻加速運動 s2=10 m v1=4 m/s 勻速運動 s3=8 m 初速v1=4 m/s a3=gsinθ 勻加速運動因此，金屬框從斜面頂端滑至底端所用的時間為進入磁場前 F－mgsinθ＝ma4 在磁場中運動 F＝mgsinθ＋F安，由上式得 F安＝ma4 m/s 所以， a= m/s2 F安=ma4= N= N ∴ 最小功WF=F安2d+mg(s1+s2+s3)sinθ= J 變式2 如圖所示，兩條光滑平行導軌相距為L，被固定在與水平面成θ的絕緣斜面上，導軌的電阻忽略不計。ab、cd是橫放在導軌上的直導線，它們的質量均為m，電阻均為R。整個裝置處于垂直于導軌所在平面向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B?，F(xiàn)直導線ab在平行于導軌向上的恒定拉力作用下沿導軌向上勻速運動，直導線cd處于靜止狀態(tài)，求作用在ab上的恒定拉力的功率。θθBabcd分析與解答：ab向上運動，ab中產(chǎn)生感應電動勢，感應電流的方向為bacdb，cd受到沿斜面向上的安培力，并且處于靜止狀態(tài)，設電路中的電流為I，則有 設ab向上運動的速度為v，則有 北京學海樂苑教育研究中心 物理參考答案 6ab受到沿斜面向下的安培力，設恒定拉力為F，則有 可得F的功率 [解題方法歸納與提升]斜面問題是物理習題中最靈活多變的問題之一，也是高考的熱點內容．研究斜面上的物體，涉及知識點多，靈活性大，綜合性強，對能力要求高．分析和求解斜面類問題時，首先要弄清題意是屬于哪類力學問題，應用什么力學規(guī)律求解最為筒捷．特別關鍵的是對題中隱含條件的挖掘及臨界狀態(tài)的分析191
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